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Rev Med Uruguay 1999; 15: 43-48 Leptina: una hormona secretada por el tejido adiposo. Primer estudio en muestra poblacional uruguaya bes. Raúl Pisabarro ‘, Ernesto Irruzábal*, Alicia Reculde 3, Enrique Barrios4, Adriana Arocenu5, Beatriz Aguirre 6, José María García boriente ‘, Juun Lorenzo Bonifuzio * Resumen El reciente descubrimiento de la leptina, hormona secretada por el tejido adiposo que modula el gasto energético ha significado un gigantesco avance en el conocimiento de la obesidad. Si bien se ha descrito recientemente en humanos deficiencia de leptina el modelo humano de obesidad responde fundamentalmente a la situación de leptino-resistencia. En este trabajo se revisa el conocimiento actual y se muestran los valores de leptina de una población de 101 uruguayos de edad media, de ambos sexos, normopeso y obesos (tabla 1) correlacionados con índice de masa corporal (IMC) como medición indirecta de grasa total y medida de la cintura (como medida indirecta de grasa visceral ) y cadera (grasa periférica). Se realizó composición corporal por bioimpedancia (BE). Resultados: Se demostró fuerte correlación entre leptina y grasa corporal total tanto para IMC (r = O,S3, p = O,OOOl), como para porcentaje de grasa corporal (%GC) por BE (r = 0,6/, p = 0,OOOl). No existió relación significativa entre distribución de la grasa corporal y niveles de leptina. Existió un predominio de los niveles de leptina en el sexofemenino para cualquier valor de IMC y %GC. Tomados en su conjunto estos datos avalan la correlación de leptina con la masa grasa corporal total. Palabras clave: Leptina Uruguay Introducción Ya en 1978 los clásicos estudios parabióticos de Cole- man(‘) y casi diez años más tarde Hervey y colaboradores 1. Prof. Adj. de Clínica Endocrinol6gica. Facultad de Medicina. Uni- versidad de la República. 2. Ex Asist. de Clínica Endocrinológica. Facultad de Medicina. 3. Médica Toxicóloga. 4. Profesor de Biofísica. Facultad de Medicina. 5. Técnica Laboratorista. 6. Jefa Laboratorio Centro de Investigaciones Endocrinológicas (CIE). 7. Ex Prof. Agdo. Clínica Endocrinológica. Facultad de Medicina. 8. Profesor de Clínica Endoctinológica. Facultad de Medicina. Correspondencia: Dr. Ernesto Irrazábal. Br. Artigas 1478 4” piso, CP 11600. Montevideo, Uruguay Presentado: ION98 Aceptado 20/11/98 Val. 15 N”I Abril 1999 (‘) habían detectado la presencia de un factor circulante que regulaba la magnitud de los depósitos corporales de grasa y el balance energético. Coleman sugirió que los ratones OB/OB (modelo animal de obesidad genética) carecían de ese factor, en cambio el ratón dbfdb producía dicho factor, pero no tenía respuesta a sus efectos. En 1994, el equipo de Friedman (3,4f clonó exitosamen- te el gene OB en el ratón y su homólogo humano e identi- ficó su producto proteico: la leptina. Este descubrimiento se constituyó en uno de los más importantes avances en la investigación de la fisiopatología de la obesidad. El ratón OB/OB cepa mutante que carece de leptina es obeso e hiperfagico. La administración central o periféri- ca de leptina recombinante a estos ratones determina en agudo una drástica reducción de la ingesta y en forma

Leptina: una hormona secretada por el tejido · PDF fileagudo una drástica reducción de la ingesta y en forma ... Para cada sexo se ajustó una recta de r4egresión lineal y su intervalo

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Rev Med Uruguay 1999; 15: 43-48

Leptina: una hormona secretada por el tejido adiposo. Primer estudio en muestra poblacional uruguaya

bes. Raúl Pisabarro ‘, Ernesto Irruzábal*, Alicia Reculde 3, Enrique Barrios 4, Adriana Arocenu 5, Beatriz Aguirre 6, José María García boriente ‘, Juun Lorenzo Bonifuzio *

Resumen

El reciente descubrimiento de la leptina, hormona secretada por el tejido adiposo que modula el gasto energético ha significado un gigantesco avance en el conocimiento de la obesidad. Si bien se ha descrito recientemente en humanos deficiencia de leptina el modelo humano de obesidad responde fundamentalmente a la situación de leptino-resistencia. En este trabajo se revisa el conocimiento actual y se muestran los valores de leptina de una población de 101 uruguayos de edad media, de ambos sexos, normopeso y obesos (tabla 1) correlacionados con índice de masa corporal (IMC) como medición indirecta de grasa total y medida de la cintura (como medida indirecta de grasa visceral ) y cadera (grasa periférica). Se realizó composición corporal por bioimpedancia (BE). Resultados: Se demostró fuerte correlación entre leptina y grasa corporal total tanto para IMC (r = O,S3, p = O,OOOl), como para porcentaje de grasa corporal (%GC) por BE (r = 0,6/, p = 0,OOOl). No existió relación significativa entre distribución de la grasa corporal y niveles de leptina. Existió un predominio de los niveles de leptina en el sexo femenino para cualquier valor de IMC y %GC. Tomados en su conjunto estos datos avalan la correlación de leptina con la masa grasa

corporal total.

Palabras clave: Leptina Uruguay

Introducción

Ya en 1978 los clásicos estudios parabióticos de Cole- man(‘) y casi diez años más tarde Hervey y colaboradores

1. Prof. Adj. de Clínica Endocrinol6gica. Facultad de Medicina. Uni- versidad de la República. 2. Ex Asist. de Clínica Endocrinológica. Facultad de Medicina. 3. Médica Toxicóloga. 4. Profesor de Biofísica. Facultad de Medicina. 5. Técnica Laboratorista. 6. Jefa Laboratorio Centro de Investigaciones Endocrinológicas (CIE). 7. Ex Prof. Agdo. Clínica Endocrinológica. Facultad de Medicina. 8. Profesor de Clínica Endoctinológica. Facultad de Medicina. Correspondencia: Dr. Ernesto Irrazábal. Br. Artigas 1478 4” piso, CP 11600. Montevideo, Uruguay Presentado: ION98 Aceptado 20/11/98

Val. 15 N”I Abril 1999

(‘) habían detectado la presencia de un factor circulante que regulaba la magnitud de los depósitos corporales de grasa y el balance energético. Coleman sugirió que los ratones OB/OB (modelo animal de obesidad genética) carecían de ese factor, en cambio el ratón dbfdb producía dicho factor, pero no tenía respuesta a sus efectos.

En 1994, el equipo de Friedman (3,4f clonó exitosamen- te el gene OB en el ratón y su homólogo humano e identi- ficó su producto proteico: la leptina. Este descubrimiento se constituyó en uno de los más importantes avances en la investigación de la fisiopatología de la obesidad.

El ratón OB/OB cepa mutante que carece de leptina es obeso e hiperfagico. La administración central o periféri- ca de leptina recombinante a estos ratones determina en agudo una drástica reducción de la ingesta y en forma

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Dres. Raúl Pisabarro, Ernesto Irrazábal, Alicia Recalde y colaboradores

+ GHRH *LTRH \1, LHRH + CRH

\1

J, IGF-l J* H. Tiroideas \L H. Sexuales + Cortisol rL Insulina

&

& Gasto metabólico basal + Facilitación de la acumulación grasa 9 Hambre: búsqueda de alimentos

Figura 1. Esquema relacionado con la deficiente percepción por el sistema nervioso central (SNC) de la señal de leptina, ya sea por déficit de producción, trastornos de receptor o del transportador, conduce a la reacción de ayuno. Nótese que si existe señal deficiente (por ejemplo, leptino-resistencia a nivel de receptores) en un ambiente de plenitud el organismo mantiene su reacción de ayuno, lo que favorece la obesidad. Es decir: “El cerebro siempre tiene hambre”. CRH: hormona liberadora de corticotropina; GHRH: hormona liberadora de hormona de crecimiento; H: hormona; IGF-1: factor de crecimiento insulino símil-l; LHRH: hormona liberadora de hormona luteinizante; TRH: hormona tirotrófica.

crónica conduce a una marcada disminución de peso (5). Esta respuesta implica la existencia de receptores cere- brales para leptina, localizados a nivel hipotalámico, in- volucrados en la regulación central de la ingesta y del ba- lance energético . w El reconocimiento de que el tejido graso produce una hormona capaz de actuar a través de receptores específicos en órganos diana distantes, crean- do un “feed-back” para la regulación del peso corporal ubica definitivamente a la obesidad en el campo de la en- docrinología.

Como había sido sugerido por Coleman, en sus estu- dios iniciales, el ratón db/db (ratón obeso y diabético) produce leptina pero tiene una insensibilidad hipotalámi- ca a sus efectos, es decir un modelo de leptino-resisten- cia. En humanos, si bien recientemente se describieron casos de obesidad severa por ausencia de leptina (@, este modelo de leptincwesistencia (7) sería el ampliamente predominante, probablemente por defectos a nivel del re- ceptor (‘).

iCuál es el conocimiento actual sobre el papel de la leptina en humanos?

La leptina, una proteína de 146 aminoácidos, 16 KD de peso molecular, es secretada exclusivamente por el tejido adiposo. Es sabido hasta ahora que su producción es mo- dulada por la insulina (quizás por un efecto trófico sobre el adipocito), glucocorticoides y esteroides sexuales. Una vez en el torrente circulatorio actuaría a nivel del sistema nervioso central inhibiendo la producción de neuropép- tidos hipotalámicos, que incluyen el neuropéptido Y

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(NPY) (‘), el más potente factor estimulante del apetito conocido . Los resultados serían disminución de la inges- ta y, por un mecanismo aún no bien elucidado, incremen- to de la actividad del sistema nervioso simpático (SNS) lo que lleva al aumento del metabolismo basal y el gasto energético. Cuando se comenzó a comprender este com- plejo mecanismo de retrocontrol, se ubicó a la leptina como una hormona antiobesidad y por ello se la bautizó leptina (4) del griego “leptos” q ue significa fino. Sin em- bargo, a medida que el conocimiento de la fisiología de esta hormona avanza se está adquiriendo el concepto de que la leptina sería una señal precoz y potente de la re- acción de ayuno, y que desde el punto de vista teleológi- co esta señal ha sido decisiva para la supervivencia de la especie (figura 1). En cambio, la señal antiobesidad o de repleción de los depósitos grasos, no tan importante des- de el punto de vista evolucionista, sería mucho más débil y menos ajustada.

La concentración de leptina cae rápidamente (en pocas horas) y en forma desproporcionada a la pérdida de grasa en ratones sometidos a deprivación calórica (“,“), este descenso de la leptina parece ser capital en la adaptación al ayuno prolongado, sugiriendo que el nivel de esta hor- mona se comporta como un “sensor” del balance energé- tico. El ayuno prolongado produce, entre otros cambios, neuroendócrinos un descenso de los niveles de insulina, aumento de glucocorticoides y disminución de las con- centraciones séricas de hormonas tiroideas. Esta activa- ción del eje hipotálamo-hipofiso-adrenal así como la su- presión tiroidea (“), son bloqueadas en roedores con la

Revista Médica del Uruguay

Leptina: una hormona secretada por el tejido adiposo

Tabla 1, Valores promedio para las principales variables relevadas en normopeso y obesos.

NO OBESOS

Mujeres Hombres

Edad (media en años) 40 48 n 34 16

Leptina 17,l f IO,!? 8,9 k 4,8

IMC 25,7 3~ 2,2 26 5 2,4

ICC 0,79 f OO,5 0,89 3~ 0,08

% GC” (n=38) 29,6 2 10,3 21,9 k 6,7

Kg GC (n=38) 23,4 k 9,7 17,3 +: 6,l

(*) se establecen el valor medio y su desvío estándar. GC: grasa corporal; ICC: índice cinturakadera; IMC= índice de masa corporal

OBESOS

Mujeres Hombres

44 46

22 29

33,5 +. 16,8 15 F 14

35,i i 4,4 35,2 +I 45

0,89 3~ 0,05 0,97 f 0,07

45,9 + 6 34,5 * 8,6

41,9 k 8,3 38f 16

administración de leptina exógena, indicando que estos efectos son, al menos en parte, modulados por la caída de los niveles de leptina(13).

En los últimos años se han descrito varios tipos de re- ceptores para leptina en distintos tejidos (14,15), lo que su- giere otras múltiples acciones en distintos sistemas fisio- lógicos.

Una de las primeras observaciones señalaba que la ad- ministración de leptina restauraba la fertilidad en el ratón hembra OB/OB sugiriendo que esta hormona podría ac- tuar como señal entre el eje hipotálamo-hipofiso-ovárico y el contenido corporal de grasa(‘6Z’7). En niños se ha de- mostrado una relación entre los niveles de leptina y el co- mienzo de la pubertad (*8-2o), esta “señal de comienzo de pubertad” se vincula claramente a determinada masa gra- sa crítica para la capacidad reproductiva.

Objetivos del presente trabajo

Estudiar una muestra poblacional de 101 uruguayos adul- tos, menores de 65 años (22-62 años) de ambos sexos, normopeso y obesos, con el objetivo de analizar sus ni- veles plasmáticos de leptina y su relación con índice de masa corporal (IMC), porcentaje de grasa corporal, va- riables antropométricas, niveles de insulina plasmática y género.

Material y método

Se estudiaron 101 individuos adultos, 50 normopeso y 5 1 con sobrepeso u obesos de ambos sexos entre 20 y 65 años. Como criterio de inclusión se fijó edad adulta (20- 65 años) y cualquier IMC. Se excluyeron enfermedades graves como neoplasias, diabetes descontrolada, hiper- tensión arterial descontrolada y enfermedades sistémicas mayores; en los últimos tres meses uso de glucocorticoi-

J

Figura 2. Correlación de leptina e IMC (índice de masa corporal) en 101 adultos, hombres y mujeres entre 20-65 años de edad.

des, hormona de crecimiento, drogas anorexígenas, insu- lina o cambios de peso. Las características de la pobla- ción analizada se exponen en la tabla 1.

En cada uno de ellos se determinó las características antropométricas, realizadas por personal experimentado. El IMC resultó de la relación del peso en kilos sobre el cuadrado de la altura en metros (kg/m’). La circunferen- cia de la cintura fue medida en la zona más estrecha, entre la última costilla y la cresta ilíaca (‘ll. La circunferencia de la cadera medida como la zona más amplia abarcando el contorno glúteo.

La composición corporal fue realizada utilizando mé- todo de impedancia bioeléctrica (Maltron BF-905, Body Fat Analyzer), luego de una noche de reposo, en ayunas.

Val. 15 N” I Abril 1999 45

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Dres. Raúl Pisabarro, Ernesto Irrazábal, Alicia Recalde y colaboradores

Figura 3. Diagrama de dispersión de los valores de leptina sérica en función de la grasa corporal expresada en quilos (por bioimpedancia = BE). Discriminando hombres y mujeres. Para cada sexo se ajustó una recta de r4egresión lineal y su intervalo de confianza a 95%. La significación de ambas variables (grasa corporal y sexo) en la determinación de la concentración plasmática de leptina se discute en el texto.

. Hombres - - - - Regresión lineal (Hombres) - Interv. Confianza (95%)

0 Mujeres Recta de regresión lineal (Mujeres)

- Intew. Confianza (95%)

$++T?~~

10 20 30 40 50 60 70 80

kg de grasa corporal (BE)

La masa magra y la masa grasa fueron calculadas usando la ecuación de regresión del fabricante (22-24).

La leptina fue medida en muestra matinal de sangre, luego de 12 horas de ayuno, usando kit comercializado por LINCO Research inc., St. Luis, MO, USA (251. La in- sulinemia basal fue medida por RIA (Diagnostics Pro- ducts Corporation, USA), con 40% de reactividad cruza- da con proinsulina. Los coeficientes de variación intra e inter-ensayo fueron 4,30% y 11,93% respectivamente.

El análisis estadístico incluyó el cálculo del coeficiente de correlación de Pearson (product moment) para estu- diar la asociación entre variables continuas. Para analizar el valor de distintas variables en la determinación de la concentración sérica de leptina, se utilizó el análisis de la variaza y modelos de regresión lineal múltiple en la pers- pectiva de los modelos lineales generalizados (*@. El test de t (Student) se utilizó para contrastes univariados en el caso de las variables continuas. Todos los cálculos fueron realizados con el software S AS (versión 6.11) (27).

Resultados

Los niveles séricos de leptina fueron claramente mayores en la población de OB VS NoOB (p = 0.0001).

Existió una fuerte correlación directa entre leptina e IMC (r = 057; p = 0,OOOl) (figura 2).

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Esta correlación fue todavía más significativa con el porcentaje de grasa corporal (r = 0,61; p = 0,OOOl). Como habíamos confirmado en anteriores observaciones (28) y coincidiendo con otros autores, no existió relación con la distribución de la grasa corporal entendiendo la medida de la cintura como índicp de grasa visceral o central y la medida de la cadera como de grasa periférica(2g-32).

Los niveles de leptina predominaron en mujeres sobre los hombres para cualquier valor de IMC y porcentaje de grasa corporal. El estudio de la relación entre la concen- tración de leptina y la grasa corporal (en quilos) para am- bos sexos evidenció claramente este predominio del sexo femenino (figura 3). El sexo resultó una variable signifi- cativa en la determinación de los niveles séricos de lepti- na (p<O,O5) en un modelo lineal que incluyó también a la grasa corporal como variable explicativa. En este mode- lo, la inclusión de un término que exploró la interacción entre la grasa corporal y el sexo no resultó significativa a pesar de lo que sugiere la figura 3.

Comentarios

La identificación del análogo humano del gene OB del ratón junto con la disponibilidad de métodos para la do- sificación sérica de su producto leptina han permitido un enfoque más fisiopatológico del estudio de la obesidad.

En nuestro estudio se utilizaron índices antropométri- cos (BMI; ICC: índice cintura cadera) habitualmente ma- nejados en la clínica para valoración del componente gra- soy su distribución.

Como ha sido observado por otros autores, en el pre- sente estudio los niveles de leptina fueron significativa- mente más altos en la población de obesos versus normo- pesos (p = O,OOOl), destacándose la gran variabilidad in- terindividual, dado que intervienen muchos otros facto- res en su regulación: expresión génica, glucocorticoides, esteroides sexuales, insulina, hormona de crecimiento, etcétera.

El creciente conocimiento de esta hormona abre nue- vas perspectivas en el difícil campo terapéutico de la obe- sidad. Una vez que seamos capaces de destrabar este me- canismo de “leptino-resistencia” seguramente podamos disponer de armas terapéuticas más eficaces para el trata- miento del paciente obeso. En este momento se están de- sarrollando protocolos clínicos de tratamiento con admi- nistración de leptina recombinante a obesos humanos diabéticos tipo 2 (33) En poco tiempo veremos sus resul- . tados y habremos avanzado un poco más en la compren- sión y el tratamiento de esta enfermedad.

Summary

The recent discovery of leptine, a hormone secreted by the adipose tissue, which modulates levels of energy ex-

Revista Médica del Uruguay

Leptina: una hormona secretada por el tejido adiposo

penditure has signified an enormous step in the knowled- ge about obesity. Although deficiency of leptine in hu- man beings has been recently described, human obesity is associated to a leptine-resistance situation.

The present report is a review of current knowledge and shows serum leptine concentrations among an Uru- guayan population of 101 middle-aged males and fema- les, normal-weighted and obese subjects (table 1) in co- rrelation to the body mass index (IMC) as an indirect measure of fat mass, waist length (as an indirect measure of visceral fat), and hip length (peripheral fat). Corporal composition was made by bioimpedance (BE).

Results: A strong correlation between leptine concen- tration and total fat, both for IMC (r = 0.53, p = 0.0001) and for percentage of fat mass (%GC) by BE (r = 0.61, p = 0.0001) was demonstrated. The relation between cor- poral fat distribution and leptine levels was not signifi- cant. Leptine levels predominated in females for every value of IMC and %GC.

These data as a whole illustrate the correlation be- tween leptine and total fat mass.

Résumé

La récente découverte de la leptine, hormone.sécrétée par le tissu adipeux qui module la dépense énergétique, en- trame un énorme progrès au domaine des connaissances sur l’obésité. Quoiqu’on ait décrit récemment chez les humains un manque de leptine, le modele humain d’obé- sité répond fondamentalement à la situation de leptino- résistance.

Dans ce travail,on fait la révision des connaisances ac- tuelles, et on montre les valeurs de leptine d’une popula- tion de 101 Uruguayens d’ âge moyen, des deux sexes, à poids normal, et des obèses (tableau l), en rapport avec l’indice de masse corporelle (IMC) comme mesure indi- recte de graisse totale et mesure de taille (comme mesure indirecte de graisse viscérale) et hanches (graisse périp- hérique). On a fait la composition corporelle par bioim- pédance (BE).

Résultats : On a démonté une forte correspondance en- tre leptine et graisse corporelle totale,soit pour IMC (r= 0.53, p= O.OOOl),soit pour le pourcentage de graisse cor- porelle (%GC) par BE (r= 0.61,p= O.OOOl).Il n’a pas existé de relation importante entre la distribution de la graisse corporelle et les niveaux de leptine. Il existe une prédominance des niveaux de leptine au sexe fémi- nin,pour les valeurs du IMC et %gc.

Prises ensembleces données ratifient le rapport de lep- tine avec la masse corporelle totale.

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